Du khách tham quan các sản phẩm pin ion natri của một công ty Trung Quốc tại Triển lãm Xúc tiến Chuỗi Cung ứng Quốc tế Trung Quốc lần đầu tiên.Trong công việc và cuộc sống của chúng ta, pin lithium có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi.Từ điện thoại di động, máy tính xách tay và các thiết bị điện tử khác cho đến phương tiện sử dụng năng lượng mới, pin lithium-ion được sử dụng trong nhiều tình huống, với dung lượng nhỏ hơn, hiệu suất ổn định hơn và lưu thông tốt hơn, giúp con người sử dụng năng lượng sạch tốt hơn.

Trong những năm gần đây, Trung Quốc được xếp hạng hàng đầu thế giới về nghiên cứu và phát triển công nghệ chủ chốt, chuẩn bị nguyên liệu, sản xuất pin và ứng dụng pin ion natri.

Lợi thế dự trữ lớn

Hiện nay, sự phát triển của việc lưu trữ năng lượng điện hóa được thể hiện bằng pin lithium-ion đang tăng tốc.Pin ion năng lượng lithium có năng lượng riêng cao, công suất riêng, hiệu suất sạc và xả và điện áp đầu ra, tuổi thọ dài, khả năng tự phóng điện nhỏ, đây là công nghệ lưu trữ năng lượng lý tưởng.Khi chi phí sản xuất giảm, pin lithium-ion đang được lắp đặt nhiều vào bộ lưu trữ năng lượng điện hóa, với đà tăng trưởng mạnh mẽ.

Theo Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin, vào năm 2022, công suất lưu trữ năng lượng mới của Trung Quốc đã tăng 200% so với cùng kỳ năm ngoái và hơn 20100 dự án megawatt đã được kết nối với lưới điện, trong đó việc lưu trữ năng lượng bằng pin lithium chiếm 97% tổng sản lượng. tổng công suất lắp đặt mới.

“Công nghệ lưu trữ năng lượng là mắt xích then chốt trong triển khai và thực hiện cuộc cách mạng năng lượng mới.Dưới nền tảng của chiến lược mục tiêu carbon kép, kho lưu trữ năng lượng mới ở Trung Quốc đang phát triển nhanh chóng.”Sun Jinhua, viện sĩ của Viện Hàn lâm Khoa học Châu Âu và là giáo sư của Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, nói một cách sinh động rằng năng lượng mới kho lưu trữ hiện đang cho thấy tình trạng “lithi chiếm ưu thế”.

Trong số nhiều công nghệ lưu trữ năng lượng điện hóa, pin lithium-ion đã chiếm vị trí thống trị trong các thiết bị điện tử cầm tay và phương tiện sử dụng năng lượng mới, tạo thành một chuỗi công nghiệp tương đối hoàn chỉnh.Nhưng đồng thời, những thiếu sót của pin lithium-ion cũng thu hút sự quan tâm.

Sự khan hiếm tài nguyên là một trong số đó.Các chuyên gia cho biết sự phân bổ tài nguyên lithium trên toàn cầu cực kỳ không đồng đều, với khoảng 70% ở Nam Mỹ và chỉ bằng 6% nguồn tài nguyên lithium trên thế giới.

Làm thế nào để phát triển công nghệ pin lưu trữ năng lượng thấp không dựa vào nguồn tài nguyên quý hiếm?Tốc độ nâng cấp các công nghệ lưu trữ năng lượng mới được đại diện bởi pin natri-ion đang được đẩy nhanh.

Tương tự như pin lithium-ion, pin natri-ion là loại pin thứ cấp dựa vào các ion natri để di chuyển giữa các điện cực dương và âm để hoàn thành công việc sạc và xả.Li Jianlin, tổng thư ký Ủy ban tiêu chuẩn lưu trữ năng lượng của Hiệp hội kỹ thuật điện Trung Quốc, cho biết trên toàn cầu, trữ lượng natri nhiều hơn lithium và được phân phối rộng rãi, đồng thời giá thành của pin ion natri thấp hơn 30-40% so với pin lithium. Pin lithium.Đồng thời, pin ion natri có độ an toàn tốt hơn, hiệu suất ở nhiệt độ thấp và tuổi thọ cao, khiến pin ion natri trở thành một hướng kỹ thuật quan trọng để giải quyết điểm yếu “chỉ một lithium”.

Ngành này có tương lai tốt

Trung Quốc rất coi trọng việc nghiên cứu phát triển và ứng dụng pin ion natri.Vào năm 2022, Trung Quốc sẽ đưa pin ion natri vào Kế hoạch đổi mới khoa học và công nghệ 5 năm lần thứ 14 trong lĩnh vực năng lượng, đồng thời hỗ trợ công nghệ tiên tiến cũng như công nghệ cốt lõi và thiết bị của pin ion natri.Vào tháng 1 năm 2023, Bộ và sáu sở khác đã cùng nhau ban hành “về việc thúc đẩy phát triển hướng dẫn của ngành điện tử năng lượng”, nhằm tăng cường nghiên cứu công nghệ công nghiệp hóa pin lưu trữ năng lượng mới, nghiên cứu đột phá về hệ thống pin có tuổi thọ siêu cao, an toàn cao, công suất lớn quy mô lớn công nghệ chủ chốt lưu trữ năng lượng hiệu quả, tăng tốc độ nghiên cứu và phát triển các loại pin mới như pin ion natri.

Yu Qingjiao, tổng thư ký của Liên minh đổi mới công nghệ pin mới Zhongguancun, cho biết năm 2023 được gọi là “năm đầu tiên sản xuất hàng loạt” pin natri trong ngành và thị trường pin natri của Trung Quốc đang bùng nổ.Trong tương lai, trong hai hoặc ba vòng xe điện, bộ lưu trữ năng lượng gia đình, bộ lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại, phương tiện sử dụng năng lượng mới và các phân khúc khác, pin natri sẽ trở thành nguồn bổ sung mạnh mẽ cho lộ trình công nghệ pin lithium.

Vào tháng 1 năm nay, thương hiệu xe năng lượng mới JAC yttrium của Trung Quốc đã giao chiếc ô tô chạy pin natri đầu tiên trên thế giới.Năm 2023, thế hệ pin ion natri đầu tiên lần đầu tiên ra mắt.Tế bào có thể được sạc ở nhiệt độ phòng trong 15 phút ở nhiệt độ phòng và công suất có thể đạt hơn 80%.Không chỉ chi phí thấp hơn mà dây chuyền công nghiệp cũng sẽ tự chủ và có thể kiểm soát được.

Vào cuối năm ngoái, Cơ quan Năng lượng Quốc gia đã công bố một dự án trình diễn thí điểm về lưu trữ năng lượng mới.Hai trong số 56 sản phẩm lọt vào vòng chung kết là pin natri-ion.Theo quan điểm của Wu Hui, Chủ tịch Viện Nghiên cứu Công nghiệp Pin Trung Quốc, quá trình công nghiệp hóa pin ion natri đang phát triển nhanh chóng.Người ta ước tính rằng đến năm 2030, nhu cầu lưu trữ năng lượng toàn cầu sẽ đạt khoảng 1,5 terawatt giờ (Twh) và dự kiến ​​pin natri-ion sẽ chiếm được không gian thị trường rộng lớn”. , để lưu trữ năng lượng gia đình và lưu trữ năng lượng di động, toàn bộ sản phẩm lưu trữ năng lượng sẽ được sử dụng rộng rãi trong điện natri trong tương lai.”Wu Hui cho biết.

Đường ứng dụng và dài

Hiện nay, pin ion natri đang thu hút sự chú ý của nhiều quốc gia.Nihon Keizai Shimbun đưa tin rằng tính đến tháng 12 năm 2022, Trung Quốc có hơn 50% tổng số bằng sáng chế hợp lệ toàn cầu về pin ion natri, trong khi Nhật Bản, Hoa Kỳ, Hàn Quốc và Pháp xếp thứ hai đến thứ năm.Sun Jinhua cho biết, ngoài việc Trung Quốc tăng tốc đột phá công nghệ và ứng dụng pin ion natri trên quy mô lớn, nhiều nước châu Âu, châu Mỹ và châu Á cũng đã đưa pin ion natri vào hệ thống phát triển pin lưu trữ năng lượng.

Di Kansheng, phó tổng giám đốc của Công ty TNHH Công nghệ Năng lượng Mới Chiết Giang Huzhou Guosheng, cho biết pin ion natri có thể học hỏi từ quá trình phát triển pin lithium, phát triển từ sản phẩm đến công nghiệp hóa, giảm chi phí, cải thiện hiệu suất và thúc đẩy các kịch bản ứng dụng trong mọi tầng lớp xã hội.Đồng thời, sự an toàn phải được đặt lên hàng đầu và phải chú trọng đến đặc tính hiệu suất của pin ion natri.

Bất chấp lời hứa hẹn, các chuyên gia cho rằng pin ion natri vẫn còn lâu mới đạt được quy mô thực sự.

Yu Puritan cho biết, sự phát triển công nghiệp hóa pin natri hiện nay đang phải đối mặt với những thách thức như mật độ năng lượng thấp, công nghệ trưởng thành, chuỗi cung ứng cần được cải thiện và chưa đạt được mức chi phí thấp về mặt lý thuyết.Toàn ngành cần tập trung vào sự đổi mới hợp tác khó khăn để thúc đẩy ngành công nghiệp pin natri phát triển theo hướng sinh thái và ở cấp độ cao hơn.(Phóng viên Liu Yao)